package com.atguigu.sort;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class MergetSort {

  public static void main(String[] args) {
    // int arr[] = { 8, 4, 5, 7, 1, 3, 6, 2 }; //

    // 测试快排的执行速度
    // 创建要给80000个的随机的数组
    int[] arr = new int[8000000];
    for (int i = 0; i < 8000000; i++) {
      arr[i] = (int) (Math.random() * 8000000); // 生成一个[0, 8000000) 数
    }
    System.out.println("排序前");
    Date data1 = new Date();
    SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    String date1Str = simpleDateFormat.format(data1);
    System.out.println("排序前的时间是=" + date1Str);

    int temp[] = new int[arr.length]; // 归并排序需要一个额外空间
    mergeSort(arr, 0, arr.length - 1, temp);

    Date data2 = new Date();
    String date2Str = simpleDateFormat.format(data2);
    System.out.println("排序前的时间是=" + date2Str);

    // System.out.println("归并排序后=" + Arrays.toString(arr));
  }

  // 分+合方法，递归结构：令左、右部分分别排好序，然后合并
  // 先一分二，二分四，四分八，直到单独排列，然后两两合并、四四（每个部分4个元素）合并、八八合并---->整体
  public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
    if (left < right) { // 递归到只有一个元素就结束
      int mid = (left + right) / 2; // 中间索引
      // 向左递归进行分解
      mergeSort(arr, left, mid, temp);
      // 向右递归进行分解
      mergeSort(arr, mid + 1, right, temp);
      // 合并两部分
      merge(arr, left, mid, right, temp);
    }
  }

  // 合并相邻的两个有序部分数组
  /**
   * @param arr 排序的原始数组
   * @param left 左部分的起始下标
   * @param mid 左部分的结束下标（mid+1即右部分的起始下标）
   * @param right 右部分的结束下标
   * @param temp 做中转的数组
   */
  public static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {

    int i = left; // 初始化i, 左边有序序列的初始索引
    int j = mid + 1; // 初始化j, 右边有序序列的初始索引
    int t = 0; // 指向temp数组的当前索引

    // (一)
    // 先把左右两边(有序)的数据按照规则填充到temp数组
    // 直到左右两边的有序序列，有一边处理完毕为止
    while (i <= mid && j <= right) { // 继续
      // 如果左边的有序序列的当前元素，小于等于右边有序序列的当前元素
      // 即将左边的当前元素，填充到 temp数组
      // 然后 t++, i++
      if (arr[i] <= arr[j]) {
        temp[t] = arr[i];
        t += 1;
        i += 1;
      } else { // 反之,将右边有序序列的当前元素，填充到temp数组
        temp[t] = arr[j];
        t += 1;
        j += 1;
      }
    }

    // (二)
    // 把有剩余数据的一边的数据依次全部填充到temp
    while (i <= mid) { // 左边的有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp
      temp[t] = arr[i];
      t += 1;
      i += 1;
    }

    while (j <= right) { // 右边的有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp
      temp[t] = arr[j];
      t += 1;
      j += 1;
    }

    // (三)
    // 将temp数组的元素拷贝到arr
    // 注意，并不是每次都拷贝所有
    t = 0;
    int tempLeft = left; //
    // 第一次合并 tempLeft = 0 , right = 1 //  tempLeft = 2  right = 3 // tL=0 ri=3
    // 最后一次 tempLeft = 0  right = 7
    while (tempLeft <= right) {
      arr[tempLeft] = temp[t];
      t += 1;
      tempLeft += 1;
    }
  }
}
